c++ - diamond中无法通过std::unique_ptr访问最基类的protected成员变量

Question

我不是高级程序员。假设有一个经典的菱形继承(钻石问题):

class Base
class A: virtual public Base
class B: virtual public Base
class Last: public A, public B

假设 Base有一个变量，m_x , 这对 A 都是共同的和 B , 这样只有一个 A , 或 B , 可以一次调用，而不是两者都调用(这是需要的)。为了解决这个问题，我们使用了:

class Last: public A, public B
{
private:
    std::unique_ptr<Base> m_p;
public:
    Last(int i)
    {
        if (i)
            m_p = std::unique_ptr<Base>(new A());
        else
            m_p = std::unique_ptr<Base>(new B());
    }
};

这很好，但是现在 m_p->m_x不能再访问了，因为它说它受到保护，但是A和 B调用m_x直接在他们的构造函数中，没有问题。

这是一个已知的限制还是错误的做法？如果错了，有什么解决办法？

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这里是一些基于找到的图表的代码 here (页面下方一点):

#include <iostream>
#include <memory>

class Power
{
protected:
    double m_x;
public:
    Power() {}
    Power(double x): m_x {x} {}
    virtual ~Power() = default;
};

class Scanner: virtual public Power
{
public:
    Scanner() {}
    Scanner(double x): Power(x) {} // scan document
};

class Printer: virtual public Power
{
public:
    Printer() {}
    Printer(double x): Power(x) {} // print document
};

class Copier: public Scanner, public Printer
{
private:
    std::unique_ptr<Power> m_p;
public:
    Copier() {}
    Copier(double x, int i)
    {
        if (i)
            m_p = std::unique_ptr<Power>(new Scanner(x));
        else
            m_p = std::unique_ptr<Power>(new Printer(x));
    }
    void print() { std::cout << this->Power::m_x << '\n'; }
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    Copier *copier {new Copier(1.618, 0)};
    copier->print();
    copier = new Copier(3.14, 1);
    copier->print();

    return 0;
}

同时使用 this->m_p和 this->Power::m_x (根据答案和评论)编译，但输出为 0 .

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可以肯定的是，我把这一切都说清楚了:不仅我是一个初学者，而且，鉴于上面的例子，如果有另一种选择来调用 Scanner，它实际上不必保持这种状态。或 Printer一次只能从里面取出一个Copier .我不是征求意见，我知道这是被禁止的，但我不会拒绝来自更有经验的用户的意见。毕竟，我正在学习。

Answer 1

虚拟继承和 std::unique_ptr 都是转移注意力的东西。问题归结为:

class Base
{
protected:
    int m_x;
};

class Last : public Base
{
public:
    Last()
    {
        Base base;
        base.m_x = 0; // error
        m_x = 1; // no error
    }
};

错误类似于 error C2248: 'Base::m_x': cannot access protected member declared in class 'Base' 或 error: 'int Base::m_x' is protected在此上下文中。

解释是 protected 是一种特殊情况。它不仅不仅适用于类级别，而且也适用于对象级别。你在这里有两个相关的对象:

1. 构造函数正在创建的 Last 对象，即 this 指向的对象。它也是一个 Base 对象，因为 is-a 继承关系。
2. 构造函数中名为 base 的本地对象。

现在，问题是在 base.m_x = 0; 行中，您处于第一个对象而不是第二个对象的上下文中。换句话说，您正试图从 base 外部访问 base 的 m_x。 C++ 根本不允许这样做。

可以在 C++ 标准的 §11.4 [class.protected] 中找到一个非常技术性的解释，在 excellent answer 中更容易理解。在 Stack Overflow 上。